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運動野マッピングを用いた両手運動の神経制御の理解

研究課題

研究課題/領域番号 23K16763
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59030:体育および身体教育学関連
研究機関国立障害者リハビリテーションセンター(研究所)

研究代表者

彦坂 幹斗  国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 運動機能系障害研究部, 流動研究員 (70966051)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード経頭蓋磁気刺激 / 脊髄損傷 / 両手運動 / 運動野マッピング
研究開始時の研究の概要

一次運動野へ経頭蓋磁気刺激を与えることで筋に生じる、運動誘発電位と刺激位置の関係性から運動誘発電位の発現領域を定量化できる。本手法は、運動中の一次運動野の機能表象を描出できるため、運動制御の神経基盤を理解する有用な評価手法になり得る。そこで、本研究では両手運動時に生じる神経相互作用が運動野マップにどのように反映されるのか検証する。局所的な領域への刺激による単一筋の応答だけでなく、対象筋の支配領域の広がりや筋間の相互作用など空間的な成分を考慮できる運動野マッピングを活用することで、複雑な制御系が関与する両手協調運動の神経メカニズムの更なる理解を目指す。

研究実績の概要

本研究では、運動野マッピングを迅速かつ高精度で描出することが可能な独自開発の計測システムを用いて、両手協調運動に関わる神経基盤を明らかにすることを試みた。2023年度は、新たに頚髄損傷者14症例の皮質脊髄路の興奮性(脳-脊髄-筋間の運動指令の経路)の評価を実施した。これまで計測したデータ合わせて、24症例のデータを集約することで、頚髄損傷者でも随意運動(発揮)中に、運動皮質の興奮性が変化することが分かってきた。さらに、随意運動による皮質脊髄路の興奮性の変化は、日常生活動作とも関連している傾向が認められた。これらの結果は、臨床現場で良く行われる運動や感覚の検査結果では明確に判断することができない「潜在的に機能している僅かな残存運動」を評価できる可能性があり、リハビリテーションの予後予測として有用な指標となるだけでなく、ヒト神経回路の解明の一助となる可能性があると考えられる。今後は、上肢機能の左右差に着目し、両手協調運動に関わる神経基盤の抽出を試みる。これらの研究成果は、国内学会発表しており、詳細な研究成果は論文として取りまとめ、投稿準備中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これまでに収集したデータの取りまとめによって、国内での学会発表を実施した。健常者データに加えて、頚髄損傷者の運動野マッピングを取得できたことで、更なる研究の発展に結びついたと考えられる。以上のことから、2023年度の進捗状況は、「おおむね順調に進展している」と判断される。

今後の研究の推進方策

2024年度は、健常者及び障害者(肢体不自由)の運動野マッピングと皮質脊髄路の興奮性を計測し、両手協調運動に関連する神経基盤について追及する(目標被験者数:健常者16名、脊髄損傷者16名)。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 頸髄損傷者における随意収縮中の運動誘発電位を用いた運動機能の予測可能性2023

    • 著者名/発表者名
      高村優作, 中村和博, 彦坂幹斗, 大松聡子, 河島則天
    • 学会等名
      第60回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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